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  • 2021-05-13 发布

广东物理2011高考一轮复习交变电流传感器阶段质量检测题doc

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第十章 交变电流 传感器 一、单项选择题(本题共4个小题,每小题4分,共16分.每小题给出的四个选项中,只 有一个选项符合题目要求)‎ ‎1.如图1所示为交变电流的电流随时间而变化的图象,此交变电流的有效值是 (  )‎ 图1‎ A.‎5 A          B.‎‎5 A C. A D.‎‎3.5 A 解析:题图所示图象中的交变电流在一个周期内产生的热量:Q=I12R+I22R=(4)2R+(3)2R=25RT.‎ 令此交变电流的有效值为I,应有Q=I2RT,故I2RT=25RT,解得I=‎5 A.B项正确.‎ 答案:B ‎2.如图2所示为大型电子地磅电路图,电源电动势为E,内阻不计.不称物体时,滑片P 在A端,滑动变阻器接入电路的有效电阻最大,电流最小;称重物时,‎ 在压力作用下使滑片P下滑,滑动变阻器有效电阻变小,电流变大,这 样把电流对应的重量值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的重力了.若 滑动变阻器上A、B间距离为L,最大阻值等于定值电阻R0的阻值,已 图2‎ 知两弹簧的总弹力与形变量成正比,比例系数为k,则所称重物的重力G与电流大小I的关系为 (  )‎ A.G=2kL-        B.G=kL C.G=+kL D.G=kIL 解析:电子地磅上有重物时,根据受力平衡及胡克定律得G=kΔx,不称物体时,滑 片P在A端,放置重物G时,滑片下移Δx,变阻器在电路中的有效电阻为 R′=(L-Δx)=(L-).‎ 由电路的特点,根据闭合电路欧姆定律可得I= 将 R′代入得I=,‎ 整理得G=2kL-,所以A正确.‎ 答案:A ‎3.(2010·广州调研)如图3所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压“u=311sin314t(V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统,其中R2是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而降低)制成的传感器,电流表A2是值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3是一定值电阻.当传感器R2所在处出现火情时,下列说法正确的是 (  )‎ 图3‎ A.A1的示数不变,A2的示数增大 B.A1的示数增大,A2的示数增大 C.V1的示数增大,V2的示数增大 D.V1的示数不变,V2的示数减小 解析:当R2所在处出现火情时,温度升高,其电阻减小,因V1不变,所以副线圈中 输出端的电压不变,副线圈中并联电路两端的电压减小,V2减小,A2根据欧姆定律 判断也减小.因副线圈的总电阻减小,副线圈输出功率增大,A1读数增大,综述D 项正确.‎ 答案:D ‎4.(2010·三亚模拟)如图4所示,有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n,原线圈接正弦交流电压U,输出端接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后,电流表读数为I,电动机带动一重物匀速上升,下列判断正确的是 ‎(  )‎ 图4‎ A.原线圈中的电流为nI B.变压器的输入功率为UI/n C.电动机输出的总功率为I2R D.电动机两端电压为IR 解析:电流表的读数为副线圈电流,所以原线圈电流为,故A错误;原线圈的输入 功率则为U,故B对;电动机上的热功率为I2R,电动机消耗功率为U,两端电压 为,故C、D错误.‎ 答案:B 二、双项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全选对的得6分,只选1个且正确的得1分,错选或不选的得0分)‎ ‎5.为了监测变电站向外输电情况,要在变电站安装互感器,其接线如图5所示,两变压器匝数分别为N1、N2和N3、N4‎ ‎,a和b是交流电表,则 (  )‎ A.N1>N2 图5‎ B.N3>N4‎ C.a为交流电流表,b为交流电压表 D.a为交流电压表,b为交流电流表 解析:题图左半部分中变压器与导线并联为电压互感器,为获得低电压,N1>N2;题 图右半部分中变压器与导线串联为电流互感器,为获得小电流,N3<N4.故A、D选项 正确.‎ 答案:AD ‎6.一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动,产生交变电动势的瞬时值表达式为e=10sin4πt V,则 (  )‎ A.该交变电动势的频率为2 Hz B.零时刻线圈平面与磁场垂直 C.t=0.25 s时,e达到最大值 D.在1 s时间内,线圈中电流方向改变100次 解析:由题中给出的电动势的表达式可以得到该交变电动势的角速度是4π,由角速度 和周期、频率的关系ω==2πf得到此交变电动势的频率为2 Hz,周期是0.5 s,所 以选项A正确.周期是0.5 s,所以1 s内线圈中的电流方向改变4次,选项D错误.代 入表达式t=0.25 s,得到e=0,选项C错误.零时刻,电动势为零,此时穿过线圈 的磁通量最大,选项B正确.综上所述,本题的正确选项为A、B.‎ 答案:AB ‎7.如图6所示,‎2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害,其中高压输电线因结冰而损毁严重.此次灾害牵动亿万人的心.为消除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰.若在正常供电时,高压线上送电电压为U,电流为I,热耗功率为ΔP;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9ΔP ‎,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变) (  )‎ 图6‎ A.输电电流为3I B.输电电流为9I C.输电电压为3U D.输电电压为U 解析:高压线上的热耗功率ΔP=I2R线 ①‎ 若热耗功率变为9ΔP,则9ΔP=I′2R线 ②‎ 由①②得I′=3I,A对.又输送功率不变,由P=UI=U′I′得U′=U,所以D 对.‎ 答案:AD ‎8.一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图7甲所示,则下列说法正确的是 (  )‎ 图7‎ A.t=0时刻,线圈平面位于中性面位置 B.t=0.01 s时刻,Φ的变化率最大 C.t=0.02 s时刻,交流电动势达到最大 D.该线圈相应产生的交流电动势的图象如图6乙所示 解析:由Φ-t图知,t=0时,Φ最大,即线圈处于中性面位置,此时e=0,故A项 正确、D项错误;由图知T=0.04 s,在t=0.01 s时,Φ=0,最大,e最大,则B 项正确;在t=0.02 s时,Φ最大,=0,e=0,则C项错误.‎ 答案:AB ‎9.如图8所示,T为理想变压器,副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略,其余输电线电阻可不计,则当电键S闭合时 (  )‎ 图8‎ A.交流电压表V1和V2的示数一定都变小 B.交流电压表只有V2的示数变小 C.交流电流表A1、A2和A3的示数一定都变大 D.电流表A1、A2的示数变大 解析:闭合S时,输出电路电阻减小,副线圈中电流增大,V1示数不变,V2示数变 小,A2示数变大,则A1示数也变大,由于V1示数不变,A2示数变大,V2示数变小,‎ 则A3示数变小.B、D项正确.‎ 答案:BD 三、非选择题(本题包括3小题,共54分.按题目要求作答,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎10.(10分)如图9所示,图甲为热敏电阻的R-t图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器的电阻为100 Ω.当线圈的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0 V,内阻可以不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.则 图9‎ ‎(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(填“A、B端”或“C、D端”).‎ ‎(2)如果要使恒温箱内的温度保持‎50℃‎,可变电阻R′的阻值应调节为________Ω.‎ 解析:(1)恒温箱内的加热器应接在A、B端.当线圈中的电流较小时,继电器的衔铁 在上方,恒温箱的加热器处于工作状态,恒温箱内温度升高.‎ ‎(2)随着恒温箱内温度升高,热敏电阻R的阻值变小,则线圈中的电流变大,当线圈中 的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸到下方来,则恒温箱加热器与电源断 开,加热器停止工作,恒温箱内温度降低.‎ 随着恒温箱内温度降低,热敏电阻R的阻值变大,则线圈中的电流变小,当线圈的电 流小于20 mA时,继电器的衔铁又被释放到上方,则恒温箱加热器又开始工作,这样 就可以使恒温箱内保持在某一温度.‎ 要使恒温箱内的温度保持‎50℃‎,即‎50℃‎时线圈内的电流为20 mA.由闭合电路欧姆定 律I=,r为继电器的电阻.由图甲可知,‎50℃‎时热敏电阻的阻值为90 Ω,‎ 所以R′=-R-r=260 Ω.‎ 答案:(1)A、B端 (2)260‎ ‎11.(22分)如图10所示的电路中,理想变压器初级线圈匝数n1=1000匝,次级有两个线圈,匝数分别为n2=500匝,n3=200匝,分别接一个R=55 Ω的电阻,在初级线圈上接入U1=220 V的交变电流.求:‎ 图10‎ ‎(1)两次级线圈输出电功率之比;‎ ‎(2)初级线圈中的电流.‎ 解析:(1)对两个次级线圈有=,= 所以U2==,U3== 又P=,所以==.‎ ‎(2)由欧姆定律得 I2==‎2 A,I3==‎0.8 A.‎ 对有两个次级线圈的变压器有 n1I1=n2I2+n3I3‎ 所以I1=I2+I3=‎1.16 A.‎ 答案:(1)25∶4 (2)‎‎1.16 A ‎12.(22分)如图11甲所示,在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只R=1 Ω的电阻,导轨间距L=‎0.2 m,导轨的电阻忽略不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.8 T.一根电阻r=0.3 Ω的导体棒ab置于导轨上,且始终与导轨良好接触,若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ和MN之间运动,其速度图象如图乙所示(正弦曲线).求:‎ 图11‎ ‎(1)导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式.‎ ‎(2)整个电路在1分钟内产生的热量.‎ 解析:(1)由速度图象得,某时刻导体棒运动速度表达式 v=10sin10πt m/s 导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e=BLv=10BLsin10πt=1.6sin10πt V ‎(2)感应电动势的最大值为 Em=10BL=1.6 V 感应电动势的有效值为E== V 回路中的总电阻为R′=r+=0.8 Ω 电流I== A 整个电路在1分钟内产生的热量为Q=I2R′t=96 J.‎ 答案:(1)e=1.6sin10πt V (2)96 J